Рeculiarities of control commands generation for oculographic interfaces under the conditions of vestibular impacts

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article presents the results of a study of the parameters of human eye movement when using an oculographic interface to control a self-propelled chassis. In the course of the experiment, it was shown that from race to race, the time spent by the subjects on one race was reduced, the number of errors and the number of subjects who did not successfully complete their races decreased. On the basis of cluster analysis, individual typological features of the reaction of eye movement to the movement of the user’s head during the execution of the main commands for controlling the self-propelled chassis were revealed. It is shown that when the self-propelled chassis is moving, the generation of the “forward” and “backward” commands by the optical-oculographic interface is generally carried out according to the scenario common for users, and does not require correction when controlling the self-propelled chassis. At the same time, the generation of turn commands is a more individual process, which is associated both with the calibration of the device and with the individual position of the user’s head and eyes and, therefore, requires more careful control when using oculographic interfaces.

About the authors

Ya. A. Turovsky

Voronezh State University; V. A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: yaroslav_turovsk@mail.ru
Russia, 394018, Voronezh, Universitetskaya pl., 1; Russia, 117997, Moscow, Profsoyuznaya street, 65

V. Yu. Alekseev

Voronezh State University

Email: yaroslav_turovsk@mail.ru
Russia, 394018, Voronezh, Universitetskaya pl., 1

L. G. Muradova

Voronezh State University

Email: yaroslav_turovsk@mail.ru
Russia, 394018, Voronezh, Universitetskaya pl., 1

A. P. Mironkin

Voronezh State University

Email: yaroslav_turovsk@mail.ru
Russia, 394018, Voronezh, Universitetskaya pl., 1

References

  1. Andreyeva E.A., Vergiles N.Yu., Lomov B.V. Mekhanizm elementarnykh dvizheniy glaza kak sledyashchaya Sistema [The mechanism of elementary eye movements as a tracking system]. Motornyye komponenty zreniya [Motor components of vision]. Moscow. Nauka publ, 1975. P. 7–55 (in Russian)
  2. Barabanshchikov V.A., Okutin O.L., Okutina G.Yu. Chuvstvitelnost aytrekerov i tochnost registratsii dvizheniya glaz [Sensitivity of eye trackers and accuracy of eye movement registration]. Eksperimentalnaya psikhologiya v Rossii: traditsii i perspektivy [Experimental psychology in Russia: traditions and perspectives]. Moscow. The institute of Psychology of Russian Academy of Science, 2010. P. 90–96 (in Russian).
  3. Person R.S., Elektromiografiya v issledovaniyakh cheloveka [Electromyography in human research]. Moscow. Medicine, 1969. 231 p. (in Russian).
  4. Turitsyn M.I., Anokhin A.N., Volovod D.A., Gerasimchuk I.S., Mashkovtseva R.I. Issledovaniye kharakteristik i vozmozhnostey primeneniya byudzhetnogo aytrekera v ergonomicheskikh zadachakh [Study of the characteristics and possibilities of using a budget eye-tracker in ergonomic tasks]. Chelovecheskiy faktor v slozhnykh tekhnicheskikh sistemakh i sredakh [Human factor in complex technical systems and environments]. Obninsk. Severnaya zvezda, 2016. P. 107–113 (in Russian).
  5. Turovskiy Ya.A., Alekseyev A.V., Ippolitov Yu.A. Informatsionnaya sistema dopolnitelnogo kanala obratnoy svyazi dlya videookulograficheskikh interfeysov chelovek-kompyuter [Information system of additional channel of feedback for video-oculographic interfaces human-computer.]. Journal of new medical technologies. 2017. V. 24 (2). P. 152–157. https://doi.org/10.12737/article_5947d43a55d805.86585568 (in Russian).
  6. Turovskiy Ya.A., Kurgalin S.D., Alekseyev A.V. Analiz dvizheniya glaz cheloveka pri upravlenii samokhodnym shassi s ispolzovaniyem sistemy videookulograficheskogo interfeysa. Sensornye sistemy [Analysis of human eye movement when driving a self-propelled chassis using a video oculographic interface system]. Sensory Systems. 2017. V. 31 (1). P. 51–58 (in Russian).
  7. Turovskiy Ya.A.. Kurgalin S.D. Vvedeniye v konstruirovaniye perspektivnykh interfeysov chelovek-kompyuter [An introduction to designing advanced human-computer interfaces]. Voronezh. Izdatelskiy dom VGU, 2017. 188 p. (in Russian).
  8. Fedotchev A.I., Parin S.B., Polevaya S.A., Velikova S.D. Tekhnologii “interfeys mozg-kompyuter” i neyrobioupravleniye: sovremennoye sostoyaniye. problemy i vozmozhnosti klinicheskogo primeneniya (obzor) [Brain-computer interfaces and neurofeedback tecknologies: current state, problems and clinical prospects (review)]. Sovremennye tehnologii v medicine. 2017. V. 9 (1). P. 175–184 (in Russian). https://doi.org/10.17691/stm2017.9.1.22
  9. Yarbus A.L. Rol dvizheniy glaz v protsesse zreniya [The role of eye movement in the process of vision]. Moscow. Nauka publ, 1965. 166 p. (in Russian).
  10. Bronstein A., Lempert T. Dizziness: A Practical Approach to Diagnosis and Management. Cambridge, Cambridge University Press. 2017. 191 p.
  11. Hampton L. Refrexes. URL: https://www.physio-pedia.com/Reflexes (accessed 01.06.2022)
  12. Hoffman J.E. Visual attention and eye movements. Attention. Hove, UK. Psychology Press, 1998. P. 119–154.
  13. Schreiber K., Haslwanter T. Improving calibration of 3-D video oculography systems. IEEE transactions of Biomedical Engineering. 2004. V. 51 (4). P. 676–679. https://doi.org/10.1109/TBME.2003.821025
  14. Tobii. Tobii Pro Glasses 3. URL: https://www.tobiipro.com/ product-listing/tobii-pro-glasses-3/ (accessed 01.06.2022)
  15. Wolpaw J.R., Birbaumer N., McFarland D.J., Pfurtscheller G., Vaughan T.M.. Brain-computer interfaces for communication and control. Clin Neurophysiol. 2002; V. 113 (6). P. 767–791. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(02)00057-3

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (53KB)
3.

Download (254KB)
4.

Download (193KB)
5.

Download (291KB)
6.

Download (233KB)
7.

Download (254KB)
8.

Download (197KB)
9.

Download (197KB)
10.

Download (217KB)
11.

Download (200KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».